WADSL에서 Splitter가 필요한 이유는 무엇인가?
Splitter와 Micro Filter의 차이는 무엇인가?
각 나라별로 Splitter는 서로 차이가 있나요?
ADSL Splitter와 관련된 국제규격에는 어떤 것이 있나요?
마이크로웨이브란 무엇인가?
PAM, LNA, DRA는 무엇인가?
 
ADSL에서 Splitter가 필요한 이유는 무엇인가?
Splitter는 LPF(Low Pass Filter)입니다. 즉 고주파의 데이터신호는 잘라내고 저주파의 음성신호만을 통과시키기 위하여 설계된 것이 바로 LPF인 것입니다.
ADSL 장비(DSLAM : Digital Subscriber Line Access Multiplexer)에 의해 PSTN(Public Switched Telephone Network) 신호와 ADSL 데이터 신호가 합쳐져서 전화회선을 통해 가입자에게 오게 되면 그 신호에는 음성신호와 데이터신호가 혼재해 있게 됩니다. 그래서 이 두 신호를 분리해 주는 무언가가 필요하게 되는 것입니다.
비록 인간의 가청 주파수 대역이 20KHz 까지라 30KHz 이상에 존재하는 데이터 신호는 인간의 귀에는 영향을 주지 않게 됩니다. 하지만 데이터 신호가 동시에 전화기를 통해 귀에 도달하게 되면 귀울림과 같은 현상이 발생하여 인간의 귀에 장애를 일으키게 됩니다.
ADSL 모뎀에도 비록 낮은 주파수의 음성 신호이긴 하지만 그 신호가 데이터 신호와 함께 도달하게 되면 데이터 오류와 같은 현상이 발생하여 전송속도가 떨어지게 됩니다. 그리고 전화기의 ON/OFF HOOK 이나 링신호 시에도 데이터 통신에 장애를 줄 수 있습니다.
이런 현상들을 예방하기 위하여 Splitter가 필요한 것입니다.
Splitter와 Micro Filter의 차이는 무엇인가?

Splitter는 Full DMT 방식(다운로드 속도:8Mbps)에서 사용하는 장치로서 가입자용과 교환국용 장치 2가지가 있습니다. Splitter에서 특성 임피던스는 크게 북미방식, 유럽방식 및 일본방식의 3가지가 있습니다. 특성 임피던스에 따라 약간의 전기적 특성에서 차이가 있으며 ADSL의 시작대역인 약 30KHz에서 -65dB이하의 감쇠 특성을 요구하고 있습니다.

Micro Filter는 G.Lite 방식(다운로드 속도:1.5Mbps)에서 사용하는 장치로서 가입자용에 한해 사용하고 있습니다. Splitter와 마찬가지로 특성 임피던스에 따라서 북미방식, 유럽방식 및 일본방식의 3가지가 있습니다. 일반적인 감쇠 특성은 UADSL의 시작대역인 약 25KHz에서 -15dB이하를 요구하고 있습니다. Micro Filter는 다운로드 속도가 약 1.5Mbps인 UADSL에서 사용하도록 권고하고 있는데, UADSL은 초기 설계에서 Splitter가 필요 없는 것으로 설계되어 졌습니다. 하지만 링신호나 전화통화상의 잡음, 데이터통신시의 끊김과 같은 문제 때문에 Micro Filter를 사용하게 되었으며, 현재 세계적인 추세는 Full DMT 방식에서도 가입자용으로 Micro Filter를 사용하고 있습니다.

각 나라별로 Splitter는 서로 차이가 있나요?

각 나라별로 PSTN의 특성 임피던스가 서로 달라 차이가 있습니다.
예를 들어 우리나라에서 사용되는 Splitter를 일본에 가지고 가더라도 사용할 수가 없습니다. 왜냐하면 우리나라는 특성 임피던스가 600Ω이고 일본의 특성 임피던스는 150Ω+(72nF//(830Ω+1uF))로 이루어져 있기 때문입니다. 물론 특성 임피던스가 같은 나라에서는 동일하게 사용할 수 있습니다.
ITU-T에서는 4가지 타입의 특성 임피던스를 규정하고 있습니다. 유럽형의 타입1, 북미형의 타입2, ISDN형의 타입3, 일본형의 타입4가 그것입니다.
참고로 북미형의 경우에는 600Ω과 900Ω의 2가지 특성 임피던스가 있으며, 유럽형의 경우에는 Complex(1) : 270Ω+(750Ω//150nF), Complex(2) : 320Ω+(1050Ω//230nF), Complex(3) : 220Ω+(820Ω//115nF) 그리고 600Ω의 4가지 특성 임피던스가 있습니다.
ADSL Splitter와 관련된 국제규격에는 어떤 것이 있나요?

대표적인 국제 규격으로는 북미 방식의 ANSI T1.413, 유럽 방식의 ETSI 101 728과 ITU-T의 G.992.1 등이 있습니다. 각 나라의 특성에 따라 조금씩 차이가 있지만, 특성의 근간은 위의 세 규격에 기초하고 있습니다.
ETSI 101 728 규격의 경우 유럽 각 국의 ADSL Splitter의 근간이 되는 규격을 규정하고 있으며, ITU-T의 G.992.1의 경우 ANSI T1.413의 규격을 근간으로 하여 제정했으며 크게 유럽 방식, 북미 방식과 일본 방식의 세 가지로 구분하여 ADSL Splitter의 규격을 규정하고 있습니다.

ANSI (American National Standards Institute) : 미국 표준 협회
ITU-T (International Telecommunications Union - Telecommunication Standardization Sector) : 국제 전기통신 연합 - 정보통신 표준화 부문
ETSI (European Telecommunications Standards Institute) : 유럽 전기통신 표준 협회
마이크로웨이브란 무엇인가?

마이크로웨이브란 주파수 대역이 300MHz 에서 300GHz 사이 또는 파장의 경우 1m에서 1mm 사이의 교류 신호를 나타내는 말입니다. 수 밀리미터 단위의 파장을 가진 신호의 경우에는 특히 밀리미터 웨이브라고 합니다.
아래의 그림에서 주파수 스펙트럼 중 마이크로웨이브 대역을 확인할 수 있습니다.
PAM, LNA, DRA는 무엇인가?

PAM (Power Amplifier Module, 전력 증폭기)
전력증폭기(PA)는 다른 소자와 집적해서 쓰기엔 너무 열이 많아서 잡음원이 되기 때문에 보통 별도의 칩이나 모듈로 사용됩니다.
PAM은 모듈칩으로서, 칩 위에 MMIC Die와 입출력 매칭, 기본 바이어스 엘리먼트 들을 집적하여 만든 것입니다. 즉 패키지 안에 MMIC Barechip만 있는 게 아니라 Microstrip과 LC 소자 등을 달아서 시스템에 장착될 때 복잡한 매칭과정 없이 바로 전원과 약간의 소자만 달면 쓸 수 있도록 되어 있습니다.
이렇게 별도로 만들어져서 시스템에 즉시 부착하여 사용할 수 있게 만든 PA 모듈을 일반적으로 PAM이라고 부릅니다.

LNA (Low Noise Amplifier, 저잡음 증폭기)
RF 수신단에서 수신된 전력은 감쇠 및 잡음의 영향으로 인해 매우 낮은 전력레벨을 갖고 있습니다. 그렇기 때문에 반드시 증폭이 필요한데, 이미 외부에서 많은 잡음을 포함해서 날아온 신호이기 때문에 무엇보다도 잡음을 최소화하는 증폭기능이 필요하게 됩니다.
LNA는 NF(잡음지수)가 낮도록 동작점과 매칭포인트를 잡아서 설계된 증폭기로서, 보통 1.5 ∼ 2.5 사이의 NF값이 요구되게 됩니다.
저잡음 특성을 만들려면 낮은 잡음지수를 가지는 트랜지스터와 저항 등의 열 잡음 소자를 적게 사용하면서 전류 역시 작게 사용해야 하며, 그와 함께 Conjugation Matching을 통해 최대한의 이득을 확보하게 해야 합니다.

DRA (DA : Drive Amplifier, Driving Amplifier, 구동 증폭기)
전력증폭기는 최종단에서 안테나를 통해 날려보내야 할 신호를 높은 전력으로 송출해야 합니다. 그러나 증폭기 구조 특성상 이득과 전력 모두를 만족시키긴 어려우며, 둘 중 하나에 집중해야 더욱 좋은 성능을 낼 수 있습니다. 특히 가장 어렵고 힘든 전력증폭기에서 높은 전력을 구현하면서 동시에 높은 이득을 만들어내기는 더욱 힘이 듭니다. 하지만 송신단의 특성상 높은 전력과 높은 이득이 동시에 필요합니다.
그래서 전력증폭기를 동작시키기 위해 전단에서 높은 이득을 가진 별도의 증폭기가 뒤에서 끌어주어야 전력증폭이 제대로 이루어질 수 있습니다. 결국 송신부 최종단의 증폭기는 구동증폭기(DA)-전력증폭기(PA)의 조합으로 주로 이루어지게 되는 것입니다.
구동증폭기는 주로 전력증폭기와 쓰이므로, 함께 쓰일 전력증폭기와 동시에 규격이 결정되거나, 어떤 전력증폭기에 붙어도 충분할 만하게 만들어지고 있습니다.